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電子機器の放熱性確認とは？課題と対策・製品を解説

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解析・検証における電子機器の放熱性確認とは？

電子機器は動作中に熱を発生させますが、この熱が適切に放熱されないと、性能低下や故障の原因となります。放熱性確認とは、設計段階でのシミュレーション解析や、試作品を用いた実機検証を通じて、電子機器が安全かつ安定して動作するための熱設計が適切であるかを確認するプロセスです。これにより、製品の信頼性向上と開発コスト削減を目指します。

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【製造業向け】Mirror Mezz Enhanced

【製造業向け】Mirror Mezz Enhanced
株式会社レスター
製造業界、特に品質検査の分野では、高精度かつ高速なデータ処理が求められます。AI技術の進化に伴い、より高速なデータレートでのアプリケーション対応が不可欠となっています。不十分なデータ伝送性能は、検査精度の低下や処理時間の遅延につながる可能性があります。NVIDIA 推奨 Mirror Mezz Enhancedコネクターは、最大224Gbps PAM-4のデータレートに対応し、こうした課題に応える製品です。 【活用シーン】 ・高速データ転送が必要な検査装置 ・AIを活用した画像検査システム ・高密度実装基板の設計 【導入の効果】 ・検査プロセスの高速化 ・検査精度の向上 ・基板設計の効率化
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【ロボティクス向け】BTO6UGPUサーバー/Ryzen/液冷

【ロボティクス向け】BTO6UGPUサーバー/Ryzen/液冷
株式会社ウィズテック
ロボティクス分野、特に制御最適化においては、複雑な計算処理を高速かつ正確に実行できる高い演算能力が求められます。リアルタイムでの状況判断や、高度なアルゴリズムの実行には、パワフルなGPUの搭載が不可欠です。当社のZEUS BTO 6UラックGPUサーバーは、こうした要求に応えるためのソリューションを提供します。 【活用シーン】 ・ロボットの自律制御アルゴリズム開発 ・シミュレーション環境での動作検証 ・画像認識を用いたロボット制御 ・AI学習による制御モデルの最適化 【導入の効果】 ・制御アルゴリズムの高速な実行と検証 ・開発サイクルの短縮 ・より高度で複雑な制御の実現 ・パフォーマンスの向上によるロボットの能力拡張
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【家電向け】機械設計エンジニア派遣サービス

【家電向け】機械設計エンジニア派遣サービス
株式会社BREXA Technology（旧社名：アウトソーシングテクノロジー）
家電業界では、製品の小型化と高機能化が常に求められています。限られたスペースの中で、性能を最大限に引き出すためには、精密な機械設計が不可欠です。 当社の機械設計エンジニア派遣サービスは、お客様のニーズに合わせて、最適なエンジニアを派遣し、製品開発を支援します。 【活用シーン】 ・家電製品の筐体設計 ・部品の配置設計 ・放熱設計 ・小型化に伴う強度検討 ・試作・評価 【導入の効果】 ・設計期間の短縮 ・製品の品質向上 ・コスト削減 ・技術的な課題の解決 ・最新技術への対応
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【ロボティクス向け】3Uラック/コアUltra/CPU液冷AIO

【ロボティクス向け】3Uラック/コアUltra/CPU液冷AIO
株式会社ウィズテック
ロボティクス分野における制御最適化では、高負荷な演算処理を安定して実行できるサーバーが求められます。特に、リアルタイム性が要求される制御システムにおいては、CPUの温度上昇によるパフォーマンス低下や予期せぬシャットダウンは、ロボットの動作不良や生産ラインの停止に直結する可能性があります。そのため、冷却性能が高く、信頼性の高いサーバーの導入が重要となります。当製品は、CPUクーラーに液冷(水冷)AIOを搭載し、コンパクトな3Uサイズながら高い冷却性能を実現。Intel Core Ultraプロセッサーに対応し、ロボット制御の安定稼働をサポートします。 【活用シーン】 ・ロボットアームの精密な動作制御 ・自律走行ロボットのナビゲーションシステム ・AIを活用した画像認識・判断処理 ・シミュレーション環境での動作検証 【導入の効果】 ・CPUの安定稼働による制御精度の向上 ・長時間の連続稼働におけるパフォーマンス維持 ・ラックマウントによる省スペース化と設置の容易さ ・BTOカスタマイズによる用途への最適化
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【ロボティクス向け】BTO5UGPUサーバー/Ryzen/液冷

【ロボティクス向け】BTO5UGPUサーバー/Ryzen/液冷
株式会社ウィズテック
ロボティクス分野における制御最適化では、複雑な計算処理を高速かつ安定して実行できる高い演算能力が求められます。特に、リアルタイムでの精密な制御や、大量のデータを扱うシミュレーションにおいては、GPUの性能と冷却性能が製品の信頼性や開発効率に直結します。当社のBTO5UラックGPUサーバーは、高性能なAMD Ryzen AM5プラットフォームと強力なGPUを液冷システムで冷却することで、これらの要求に応えます。 【活用シーン】 ・ロボットアームの精密な動作制御 ・自律走行ロボットの経路計画・障害物回避 ・AIを活用したロボットの学習・シミュレーション ・産業用ロボットの高度な画像認識処理 【導入の効果】 ・制御アルゴリズムの高速化と精度向上 ・開発サイクルの短縮とコスト削減 ・複雑なタスク実行時の安定性向上 ・最新のAI技術の迅速な導入
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■電場/電界解析ソフト（周波数応答）VOLTjω

■電場/電界解析ソフト（周波数応答）VOLTjω
株式会社フォトン
周波数応答解析をおこなう有限要素法による電場解析ソフト（電界シミュレータ） 時間変化を伴う電場解析にはVOLT、交流での電場解析にはVOLTjωをご利用いただけます。 【特徴】 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。 ・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。 ・ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
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高機能三次元電磁界解析ソフトウェア『EMSolution』

高機能三次元電磁界解析ソフトウェア『EMSolution』
サイエンスソリューションズ株式会社
EMSolutionは、辺要素有限要素法が提案された初期の段階からこの手法を導入し、改良を重ねてきた電磁界解析ソフトウェアです。 辺要素、ICCG法の導入に加え、節点力法やスライド法等の先進解析技術を独自に開発・導入し、大規模かつ高精度の解析を高速に行います。
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■連成解析（電磁波＋熱伝導） 　WAVEjω & THERMO

■連成解析（電磁波＋熱伝導） 　WAVEjω & THERMO
株式会社フォトン
有限要素法による3次元高周波電磁場解析ソフト(高周波電磁界シミュレータ）で、周波数応答解析を行います。 3次元問題を扱うことができます。 【特徴】 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として 行えます。 ・エッジエレメント法及びICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍) ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ・熱伝導解析モジュールPHOTO-THERMO と連成し、誘電体の誘電損失による発熱による温度分布の計算をすることができます。 ・WAVEjωとTHERMOが一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実施されます。 ・WAVEjω、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。
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組み込みファームウェア　開発実績１

組み込みファームウェア　開発実績１
株式会社双研
双研の組み込みファームウェアの開発実績です。（一部抜粋） ♦X線回析装置ファームウェア(Renesas H系) 6軸ステッピングモーター回転制御、X線レーザー出力制御、A/D、D/A制御 超低速回転から超高速回転までの非常に広い範囲での安定かつ正確な回転が求められます。 又、6軸同時駆動、個別駆動、台形出力等、モーターを駆動させる為の高度な技術が要求されます。 ♦ラウエ・カメラ法による単結晶評価・解析システム(ARM系) 2軸ステッピングモーター回転制御、X線レーザー出力制御、A/D、D/A制御 日本語資料の少ないARM系チップでの開発案件でした。 製造コストを下げるためにセンサーの精度を落としてていた為、ハードウェア技術者との試行錯誤を重ね無事納品となりました。 ♦ワイヤー検査装置(Renesas RX92) 操作ボタンが数点あり、UI部が大きく占める開発でした。 ※その他の事例につきましてはPDFをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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電気機器・装置　設計サービス

電気機器・装置　設計サービス
株式会社コーシン
当社では、UPS(30kVA～1000kVA)、電力変換装置(直流送電等)、 電鉄用整流器(JR・私鉄)、ドライブ装置、防災設備などの開発絡みの ハード設計を行っております。 各種装置の設計について、お客様のご要望をお伺いしながら対応しており、 今までのノウハウを活かしつつ、新しい分野へも積極的にチャレンジして いくことで、ひとりひとりが責任感を持ったプロフェッショナルの 設計集団として、各作業に取り組んでおります。 ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。 【取扱品目】 ■各種プラント向け変換装置 ■無停電電源装置（UPS） ■各ドライブシステム装置 ■電鉄用整流装置 ■電力向け変換装置 ■各種プラント用制御装置 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
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■連成解析（動磁場＋熱伝導） EDDYjω & THERMO

■連成解析（動磁場＋熱伝導） EDDYjω & THERMO
株式会社フォトン
有限要素法による磁場/磁界と熱伝導の連成解析ソフトウェアで、周波数応答解析をおこないます。 ３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 【特徴】 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な　高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍) ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ・EDDYjω（磁場/磁界解析モジュール）とTHERMO（熱伝導解析モジュール）が一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実行されます。 ・EDDYjω、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。
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■磁場解析ソフト（併用法・周波数応答） 　EDDYTMjω

■磁場解析ソフト（併用法・周波数応答） 　EDDYTMjω
株式会社フォトン
有限要素法とH法の併用による磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ)で、周波数応答解析をおこないます。 3次元問題を扱うことができます。 【特徴】 ・空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍) ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
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事例配布！初心者でも行える動磁場と熱伝導の強連成解析ソフトウェア

事例配布！初心者でも行える動磁場と熱伝導の強連成解析ソフトウェア
株式会社フォトン
磁場・熱連成解析システム「PHOTO-Series」は動磁場解析と熱伝導解析がセットになった磁場-熱連成解析用専用モジュールです。 発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実施されるため、初心者でも安心して強連成解析（双方向）が行えます。 【掲載事例】 ◆誘導加熱による歯車の焼入れ ◆鉄板の誘導加熱解析（磁場と熱の連成解析） ◆誘導加熱の解析　…など 【詳しくはカタログダウンロードまたはお気軽にお問い合わせください】 　　　　　↓　↓　↓　　　　　　　　　　　　↓　↓　↓
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■磁場解析ソフト（動磁場・運動及び運動方程式考慮）　MOTION

■磁場解析ソフト（動磁場・運動及び運動方程式考慮）　MOTION
株式会社フォトン
有限要素法による磁場解析ソフトウェア(磁界シミュレータ)で、静解析及び過渡応答解析をおこないます。 電磁力による物体の運動を扱うことができます。 3次元・2次元及び軸対称問題を扱うことができます。 【特徴】 ・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。 ・エッジエレメント法及びICCG法の併用により画期的な高速化が達成されています（従来の有限要素法の数十倍） ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ・2次元、軸対称、3次元問題におけるスライドインターフェイスを取り入れることにより、物体の運動を簡単に取り扱うことができます。 ・電磁力による物体の運動を、運動方程式を解くことにより時々刻々と求めることが可能です。
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【解析事例】誘導加熱による歯車の焼入れ

【解析事例】誘導加熱による歯車の焼入れ
株式会社フォトン
誘導加熱による歯車の焼入れは、 比透磁率は温度に依存する(強連成)場合と、依存しない(弱連成)場合について解析を行いました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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■磁場解析ソフト（動磁場・過渡応答） 　EDDY

■磁場解析ソフト（動磁場・過渡応答） 　EDDY
株式会社フォトン
有限要素法による磁場解析ソフト（磁界シミュレータ）で、過渡応答解析をおこないます。 ３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 交流定常状態の解析にはEDDYjω、時間変化を考慮した過渡現象解析にはEDDYをご利用いただけます。 【特徴】 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える ・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできる ・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されている（従来の有限要素法の数十倍) ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使用が可能 ・熱伝導解析ソフト PHOTO-THERMOと連成すれば、導体内のジュール発熱から温度分布の計算をすることができる ・弾力応力解析ソフト PHOTO-ELASと連成すれば、導体内のマクスウェル応力から変位の計算をすることができる。
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■熱伝導解析ソフト　THERMO

■熱伝導解析ソフト　THERMO
株式会社フォトン
有限要素法による2次元・軸対称及び 3次元熱伝導解析シミュレータ 【特徴】 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単に出来ます。 ・ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ・応力解析との連成計算が容易です。
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■磁場解析ソフト（静磁場）　MAG

■磁場解析ソフト（静磁場）　MAG
株式会社フォトン
有限要素法による磁場（磁界）解析ソフト（シミュレータ）で、静解析を行います。 3次元/2次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 【特徴】 ・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。 ・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。 ・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍) ・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ・応力解析との連成計算が容易です。
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CAE受託解析サービス

CAE受託解析サービス
株式会社日本アムスコ
当社では、幅広い産業・分野のCAE（Computer Aided Engineering） 業務を行っております。 創業以来培ったノウハウと知識により、導き出された結果を報告し、 改善策もご提案。お客様の製品設計や開発業務をご支援します。 自動車、列車、原子力プラントなど様々な産業において実績を重ねてきた、 当社の解析能力・問題解決能力におまかせください。 【特長】 ■CAEソフトウェアを多数保有 ■モデリングから解析、ポスト処理まで一連のCAE業務を遂行 ■万全のチェック体制を構築 ■CAE業界で長年培った実績とノウハウを保持 ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。
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モータ制御学習装置　「KENTAC 2140」

モータ制御学習装置　「KENTAC 2140」
株式会社昭和電業社
モータ制御学習装置　「KENTAC 2140」は、直流モータの駆動学習、直流モータの速度制御、ブラシレスモータ駆動などが学べます。 ブラシレスモータは整流子を待たないモータでブラシ付モータに比べると小型化が容易でモータから出るノイズが少なく、速度の調整範囲が広く長寿命と言われています。 ブラシレスモータの需要は高く、特に家電・自動車産業で広く用いられています。 【学習項目】 ○直流モータの駆動学習・速度制御 ○ブラシレスモータの駆動学習 ○ブラシレスモータの特性試験 ○ブラシレスモータのプログラミング学習 ○Simtrol-ｍを使用してのプログラム学習 詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
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解析・検証における電子機器の放熱性確認

解析・検証における電子機器の放熱性確認とは？

電子機器は動作中に熱を発生させますが、この熱が適切に放熱されないと、性能低下や故障の原因となります。放熱性確認とは、設計段階でのシミュレーション解析や、試作品を用いた実機検証を通じて、電子機器が安全かつ安定して動作するための熱設計が適切であるかを確認するプロセスです。これにより、製品の信頼性向上と開発コスト削減を目指します。

​課題

設計初期段階での熱挙動予測の困難さ

複雑な筐体構造や部品配置を持つ電子機器では、設計初期段階で正確な熱挙動を予測することが難しく、手戻りが発生しやすい。

実機検証における時間とコストの制約

試作品の製作や実機での温度測定には多くの時間とコストがかかり、設計変更の反映が遅れる傾向がある。

多様な動作環境下での信頼性確保

高温・低温環境や高負荷状態など、想定される様々な動作条件下での放熱性能を網羅的に確認する必要がある。

小型化・高密度化に伴う熱問題の顕在化

電子機器の小型化・高密度化が進むにつれて、限られた空間での熱集中が深刻化し、放熱設計の難易度が増している。

​対策

熱流体解析による事前予測

3次元CADデータと連動した熱流体解析ソフトウェアを用いることで、設計初期段階から詳細な温度分布や風の流れを可視化し、問題点を早期に発見する。

仮想試作とデジタルツインの活用

実機検証の前に、デジタル空間上で仮想試作を行い、様々な条件での熱挙動をシミュレーションすることで、検証工数を削減し、開発期間を短縮する。

自動化された熱特性評価システム

温度センサーや熱画像カメラなどを活用し、複数の試験項目を自動で実行するシステムを導入することで、効率的かつ網羅的な実機検証を実現する。

最適化された冷却機構設計

ヒートシンク、ファン、熱伝導シートなどの冷却部材の選定や配置を、解析結果に基づいて最適化し、効果的な放熱経路を設計する。

​対策に役立つ製品例

熱流体解析ソフトウェア

電子機器内部の温度分布や空気の流れを詳細にシミュレーションし、設計段階での熱問題を予測・解決する。

熱画像カメラ

製品表面の温度分布を非接触で可視化し、ホットスポットの特定や放熱性能の評価を効率的に行う。

熱設計コンサルティングサービス

専門知識を持つエンジニアが、熱設計の課題分析から最適なソリューション提案、解析・検証までを包括的にサポートする。

高熱伝導性材料

熱を効率的に吸収・拡散する特殊な材料で、電子機器内部の熱を効果的に外部へ逃がし、温度上昇を抑制する。

目的・課題で絞り込む

解析・検証

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

企画・設計

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

生産・製造

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

管理・運用

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

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3次元測定
CAD&PLM／PDM
CAE
CAM
SCM・ERP・生産管理システム
XR
図面管理・文書管理
設計アウトソーシング
その他製造業設計ITソリューション
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